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雲端應用持續發燒 光纖寬頻網路順勢擴張

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光纖纜線傳輸效能極佳,可因應未來暴增的網路傳輸需求。LEONI
光纖纜線傳輸效能極佳,可因應未來暴增的網路傳輸需求。LEONI

現今,隨時隨地連網已成為常見的應用型態,尤其是行動數據連網與固網亦持續朝更高的頻寬邁進,加上行動裝置與電腦的運行效能持續提升,使用者對於連網速度的要求亦考驗電信商的服務能力,骨幹網路全面光纖化甚至提供光纖到建築(FTTB)、光纖到戶(FTTH)應用環境,才能滿足使用者對於網路頻寬的渴求...

目前的網路應用環境,大致可分有線與無線網路兩大層面,若以電信業者的角度思考,創新應用為ICT(Information and communications technology)資通訊科技產業賴以持續成長的主要推力,同時也是半導體業者的未來挑戰。

光纖纜線單位成本仍較現行銅纜線成本高,如何壓低成本搭配使用環境,是發展光纖網路的關鍵。

光纖纜線單位成本仍較現行銅纜線成本高,如何壓低成本搭配使用環境,是發展光纖網路的關鍵。

光纖纜線多見於專業機房、大型網路建置,但目前已逐漸普及至一般連網與家庭網路。

光纖纜線多見於專業機房、大型網路建置,但目前已逐漸普及至一般連網與家庭網路。

隨著消費者的網路應用型態變化,大量的影像、多媒體資料傳輸,成為常見的應用形式,不僅這類資料封包的傳輸量成長最快,同時消費者對其傳輸速率的要求也越來越敏感,只要使用體驗不佳,便可能導致用戶流失!

網路應用新型態  考驗有線/無線網路頻寬

因此,行動寬頻的網路接取技術從2G、3G,已逐漸將競爭戰場轉往3.5G高速封包存取(High Speed Packet Access;HSPA)邁進,而3.9/4G的長程演進計畫(Long Term Evolution;LTE)、全球微波存取互通介面(Worldwide Interoperability for Microwave Access;WiMAX),也將持續往更高傳輸速率的4G技術前進。

在有線網路應用方面,固接網路應用主力的數位用戶迴路(Digital Subscriber Line;DSL),現有提供的連線速率已漸出現應用瓶頸,尤其是家用寬頻大量使用的網路影音多媒體資料傳輸,可能因為有限的頻寬而造成資料傳輸斷續,影響用戶使用體驗,而光纖網路在具備大於2Gbit/Sec傳輸效能的優勢下,極可能成為目前家用寬頻網路的最佳選擇,或以FTTB(Fiber To the Building)、FTTH(Fiber To the Home)形式將光纖寬頻技術導入消費者家中。

對電信業者來說,不論是無線或是有線網路,兩者代表的意義都是電信業者必須準備更高速的網路,以因應用戶端不斷擴增的網路傳輸資料吞吐量 (Throughput),而光纖網路是相對較具未來性的選項,為符合客戶需求,電信業者必須不斷提高網路服務水準,而為提高網路吞吐量所需要的ICT設備,也將因為服務架構的調整,產生結構性的變化。

雲端運算熱潮  驅動銅纜升級光纖網路

隨著目前極為熱門的雲端運算(Cloud Computing)應用技術如雨後春筍般冒出,終端使用者對雲端的應用概念漸能接受,也逐漸體驗到隨時進入雲端應用環境的便利性,但也因為這類雲應用持續提升多媒體影音資料傳輸量,甚至高畫質(Full HD)、立體影像(3D)應用,也會讓網路傳輸的頻寬要求大幅擴增,目前普遍採行的銅纜網路,多數已無法因應前述的高傳輸速率要求,促使光纖寬頻網路的重要性與日俱增。

無線網路方面,即便已邁向3.9G、4G高速,但實際上電信服務商在後端網路的奧援,也必須持續轉移至光纖傳輸架構。對無線通訊所使用的骨幹網路(backbone)而言,光纖技術亦將是未來建構線路的主要選擇。

另在行動終端應用方面,雲端運算服務的種類與數量持續暴增,裝置能否快速連上彼端的雲服務,除了行動寬頻技術需不斷持續改善傳輸效能,在無線基地台連接背後的行動寬頻技術骨幹架構,也必須提供更高效能的網路環境,以避免3.9G/4G終端受限於骨幹網路速度而效能打折,影響雲端服務的終端使用體驗。

在網路傳輸速率方面,目前將從10G持續往30G進行升級,才能符合未來更高的資料傳輸速率要求,銅纜網路傳輸技術已出現傳輸效能瓶頸,電信業者若不在需求暴增之前預先部署光纖網路,恐將流失更多用戶,造成未來的營收損失。

因應多元媒體接取需求  個人終端應用朝光纖化邁進 

在使用者個人端應用部分,由於各種行動裝置紛紛裝載了HD甚至Full HD攝影功能,內建的數位相機鏡頭動輒具備500~800萬像素拍攝能力,也讓使用者的個人資料處理量呈現GB級的遞增現象。當使用者應用的資料持續增加,對於高速傳輸介面的需求也會更加殷切,目前發展中的有IEEE1394x、USB 3.0等多種選擇,常見的USB 3.0高速傳輸介面也可能轉向光纖化傳輸的應用形式,提供更高速的傳輸能力。

例如,Intel即與Apple嘗試推出Thunderbolt高速傳輸技術,其為基於PCIe的傳輸架構,透過Mini-Display實作高速傳輸介面,從實務面考量,Thunderbolt高速傳輸現藉由「銅纜」進行資料傳輸,為了因應未來要求,亦預留了轉移光纖傳輸潛能的設計形式。

看準光纖傳輸可望成為有線網路的技術主流,也有業者嘗試推出支援光纖傳輸技術的FPGA產品,可藉由光纖傳輸介面銜接來實現更高傳輸速率的多元應用,包含晶片對PCB(印刷電路板)、晶片對晶片或PCB對PCB間的高速傳輸應用形式,甚至取代以往的軟式電路板設計等。

雖說光纖網路具備十足的應用潛能,但檢視目前的產製成本,會發現光纖網路或線路的製作成本依然居高不下,比較顯而易見的光纖應用案例,多半是從光纖化的網路系統出發,並以40G和100G為主流,系統商努力透過光纖骨幹網路的優勢提升電信服務商的服務效能,而在寬頻網路/固網市場方面,多數電信商也開始積極推廣FTTB與FTTH光纖應用服務。

議題精選-光電週2011